Deep Sky

Sterne

 

Atair, 22.8.2015, 45 Aufnahmen je 15s durch das 254/1000 N auf Canon EOS 1100Da mit CLS-Filter bei 6400 ASA, addiert mit Fitswork (Zum vergrößern auf das Bild klicken)

 

Sterne zu beobachten erscheint auf den ersten Blick recht langweilig. Man sieht ja durch das Teleskop nur einen Punkt. Aber auch hier gibt es sinnvolle und interessante Betätigungsfelder. Es fängt sicher damit an, dass man am Himmel versucht herauszufinden, Sterne welcher Helligkeit man gerade noch mit bloßem Auge erkennen kann. Das ist ein guter Indikator für die Himmelsqualität. 

Sind die Augen erst einmal an die Dunkelheit gewöhnt, fällt auf, dass die Sterne unterschiedliche Farben haben. Weiterhin kann man mit dem Teleskop versuchen zu ermitteln, wie eng beieinander Sterne stehen, die man gerade noch getrennt erkennen kann. Dies ist eine Kontrolle für die Qualität der Optik, hängt aber auch von der Himmelsqualität ab. Das Bild oben zeigt den Stern Atair im Sternbild Adler, der heller als 1m ist. Fotografiert man so helle Sterne mit langer Belichtungszeit, werden sie total überbelichtet und bilden nur noch einen hellen Fleck in der Aufnahme. Sie überstrahlen ihre Umgebung völlig. Schwache Sterne, die sich in der engeren Umgebung befinden können nicht beobachtet werden. Die Spikes entstehen durch Beugungserscheinungen an der Fangspiegelhalterung des Newton-Teleskops.

Atair (Altair) ist mit fast 8000 K Oberflächentemperatur ein weißer Stern, der etwas größer und schon deutlich heller als unsere Sonne ist. Aufgrund seiner relativ geringen Entfernung, von nur rund 17 Lichtjahren, gehört er zu den hellsten Sternen am Himmel.

 

 

 

Die Farben der Sterne sind zwar mit dem bloßen Auge bereits erkennbar, aber auf Fotografien mit einer Kamera, die für die Astrofotografie geeignet ist, werden sie verstärkt und damit noch deutlicher sichtbar. 

Ich habe rechts einige Sterne aus einer Aufnahme des offenen Sternhaufens M 47 zusammengestellt. Von oben nach unten ist erkennbar, wie sich die Farbe von rot über weiß nach blau verteilt. Die Farbe ist ein Hinweis auf die Temperatur eines Sterns. Rote Sterne haben eine Oberflächentemperatur von 2000 bis 3000 K. Die Temperatur der weißen Sterne in der Mitte liegt bei etwa 7000 K. Im blauen Bereich steigt die Temperatur über 10 000 K. Die heißesten Sterne mit Oberflächentemperaturen zum Teil über 30 000 K leuchten dann schon blau mit leichtem violett. Zum Vergleich habe ich Sterne zwischen 12m und 13m gewählt.

Am stärksten fallen die Farbunterschiede auf, wenn man mehrere Sterne unterschiedlicher Farbe im Teleskop sehen kann. In der Aufnahme des Sternhaufens M 47 wird das an vielen Stellen deutlich. Allerdings sind die farbig auffälligsten Sterne in der Aufnahme meist nicht sehr hell. Damit sind die Farben im Teleskop nicht wahrnehmbar. Es gibt aber viele hellere Sterne am Himmel, bei denen der Farbunterschied auffällt.

Doppelsterne

GSC 1058:1773 aus dem Bild ganz oben

GSC 1058:3266 aus dem Bild ganz oben

 

Es gibt physische Doppelsterne, oder auch Mehrfachsysteme, deren Komponenten sich um einen gemeinsamen Schwerpunkt bewegen. Viele eng beieinander liegenden Sterne sind aber keine echten Doppelsterne. Sie sind unterschiedlich weit entfernt, liegen aber zufällig auf fast der gleichen Sichtlinie. Sie sind also nur optische oder scheinbare Doppelsterne. Das kann man aber beim Beobachten nicht erkennen. Unter den folgenden 4 Abbildungen befinden sich nach meinen Kenntnissen keine echten Doppelsterne.

GSC 1058:465 aus dem Bild ganz oben

GSC 1058:3048 aus dem Bild ganz oben

 

Die beiden Sterne links haben Helligkeiten von 9m und 8m. Ihr Abstand beträgt nicht ganz 3". Das Seeing verhindert, dass die Sterne in der Aufnahme eindeutig getrennt erkennbar sind.

 

 

 

Die beiden Sterne links fallen durch einen starken Farbunterschied auf. Ihre Helligkeiten sind 12m und 13m. Der Abstand ist 11", wobei der blaue Stern noch mal aus zwei Sternen besteht, deren Abstand aber unter 1" liegt und in der Aufnahme nicht getrennt werden kann.

 

Die beiden Sterne rechts haben einen ähnlichen Abstand, knapp 3". Ihre Helligkeiten liegen bei 11m und 12m.

 

 

 

 

Rechts noch ein Beispiel von Sternen mit großem Farbunterschied. Die beiden Sterne mit einer Helligkeit von je 12m stehen in einem Abstand von 25". Jeder der beiden Sterne besteht noch einmal aus zwei Sternen mit knapp 1" Abstand.

 

GSC ist der Guide Star Catalog, in dessen beiden Teilen sich inzwischen über eine Milliarde Sterne bis zur 19. Größenklasse befinden. Aus den Bildern habe ich jeweils nur einen der Sterne benannt.

 

 

Veränderliche Sterne

 

Veränderliche Sterne haben ihre Bezeichnung, weil ihre Helligkeit im Verlauf von Stunden, Tagen oder auch vielen Jahren variiert. Diese Änderung kann dabei mehrere Größenklassen ausmachen und damit recht deutlich ausfallen. Die Ursachen für die Helligkeitsänderungen sind unterschiedlich. Daher gibt es auch verschiedene Bezeichnungen für veränderliche Sterne. Direkt sichtbar werden veränderliche Sterne, wenn man sie über einen langen Zeitraum immer wieder beobachtet. Vergleicht man ihre Helligkeit mit der benachbarter Sterne, wird die Veränderung deutlich. Zeichnet man die geschätzten (oder gemessenen) Helligkeiten auf, erhält man die Lichtkurve des Sterns, aus der man meist die Art des Veränderlichen ermitteln kann.

 

Bisher habe ich keine veränderlichen Sterne "vorsätzlich" aufgenommen. Da ich aber von einigen Himmelsobjekten mehrmals Aufnahmen zu unterschiedlichen Zeiten gemacht habe, konnte ich diese in einem Software-Blinkkomparator miteinander vergleichen. Dabei fielen mir tatsächlich mehrere Sterne auf, deren Helligkeit verändert war. Mit der Astronomiesoftware The Sky konnte ich sie auch als veränderliche Sterne identifizieren. Da die Aufnahmen zum Teil in verschiedenen Jahren und mit unterschiedlicher Technik aufgenommen wurden, ist die Qualität der beiden jeweils überlagerten Bilder sehr unterschiedlich. Die Helligkeitsänderung sollte trotzdem deutlich werden.

 
GCVS DQ Vul GCVS BU Ori (links) GCVS V0411 Ori GCVS V0418 Vul
Dieser veränderliche Stern, links neben der Bildmitte, im Sternbild Füchslein, nahe beim Hantelnebel, hat eine Periode von 310 Tagen. Seine Helligkeit schwankt von 14,5m bis 17m. Damit ist er wohl ein Mira-Stern, der zu den  Pulsationsveränderlichen gehört. Die Helligkeitsänderung wird wahrscheinlich durch Dichtewellen in der riesigen Atmosphäre eines roten Riesen verursacht.  Im großen Orionnebel befinden sich besonders viele veränderliche Sterne. Beim Vergleich zweier Aufnahmen fand ich einen davon. Allerdings erhielt ich lediglich die Helligkeitsangaben. Der Stern schwankt von 15,8m bis 17,5m. Allein aus diesen Werten lässt sich die Art des veränderlichen Sterns nicht ablesen. Auch wenn die Aufnahmen über ein Jahr auseinander liegen, kann ich daraus nicht schlussfolgern, dass es sich um einen langperiodischen veränderlichen Stern handelt. Er könnte genauso gut auch kurzperiodisch oder unregelmäßig sein.  Ein weiterer veränderlicher Stern im großen Orionnebel tauchte in denselben Aufnahmen auf. Die Helligkeitsänderung liegt zwischen 15,4m bis 17,6m. Auch zu diesem Stern fand ich keine weiteren Angaben. Wie ein roter Riese sieht dieser Stern nicht aus. Trotzdem bleiben viele Möglichkeiten offen. Noch ein Stern in der Nähe des Hantelnebels. Mit einer Helligkeitsänderung zwischen 13,6m und 16m liegt er ebenfalls im Bereich der anderen drei Sterne. Auch hier fand ich keine weiteren Angaben.
GCVS ist der General Catalogue of Variable Stars, in dem über 40000 veränderliche Sterne verzeichnet sind.